4.2.1. Сульфатные электролиты

В сульфатные электролиты входят: сульфат металла (например CdSO₄·nH₂O), проводящие соли (напримерNaCl,Na₂SO₄), буферные добавки, ПАВ, коллоидные вещества.

Проводящие добавки увеличивают проводимость электролита и снижают активность ионов основного металла (например, кадмия), что увеличивает катодную поляризацию.

Буферные добавки стабилизируют pHраствора. Для предотвращения пассивации анодов (например, при никелировании) в электролит вводят ионы хлора.

Типичный электролит и основные параметры процесса представлены в таблице .

Таблица 2.__. Состав сульфатного электролита и режимы

NiSO4·7H2O	175 ¸200г/л
Na2SO4·10H2O	80 ¸160г/л
NaCl	20 г/л
H3BO4	20 г/л
Плотность тока	I= 0,5¸1,0 А/дм2
Температура	T= 18¸25°С
Выход по току	k= 95¸97 %
pH	5,5

Борная кислота H₃BO₄обладает не только буферными свойствами, но и образует сNi(OH)₂комплексы типаNi(OH)₂·2H₃BO₄при этом снижается скорость образования трудно растворимого веществаNi(OH)₂в прикатодной области. Процесс электроосаждения никеля описывается следующими реакциями:

NiSO₄®Ni²⁺+SO₄^2-

Ni²⁺+ 2e®Ni⁰¯; ( катодный процесс)

H⁺+e®H⁰­( катодный процесс)

Сульфатные электролиты широко используют для никелирования деталей. Использование при электроосаждении таких технологических приёмов как реверс тока,ультразвук,добавка блескообразователей(сахарин, кумарин и др.) позволяет получать блестящие никелевые покрытия. Аналогично происходит и кадмирование деталей.

4.2.2. Хлоридные электролиты

Хлоридные электролиты в основном применяют для восстановительного ремонта стальных деталей. В состав электролита входят хлористое железо FeCl₂*4H₂O и соляная кислота Hcl. Осадок железа получается блестящим и мелкозернистым с высокими механическими характеристиками. Толщина покрытий до 2мм.

Для железнения применяется высокая плотность тока – больше 100 А/дм², при этом скорость роста плёнки 0,4¸0,5мм/час.

4.2.3. Борфтористоводородные, кремнийфтористоводородные и пирофосфатные электролиты.

Подобные электролиты применяются для меднения, кадмирования, цинкования, лужения, хромирования. Составы электролитов и параметры процесса меднения печатных плат приведены в таблице .

Таблица 2.3. Электролиты комплексных солей

Электролиты	Борфтористоводородный (I)			Кремнийфтористоводородный (II)		Пирофосфатный (III)
Компо-ненты	Cu(BF4)2	HBF4	CuSiF4	CuSiF4	H2SiF4	CuSO4·5H2O	K4P2O7 ·10H2O	NH4OH(25%)	Лимонная кис лота
Концентрация г/л	230	5¸15	15¸40	280¸ 370	10 ¸15	30 ¸38	400 ¸450	12 ¸15	10¸ 15
Плот ность тока А/дм2	2 ¸4			5 ¸7		1,0 ¸1,5
pH	0,5 ¸1,5			1,7 ¸2,2		7,5 ¸9
Температура °C	18 ¸25			18 ¸25		45 ¸60
Толщина покрытия порядка 25 мкм

.

В этих электролитах компоненты CuSO₄,Cu(BF₄)₂,CuSiF₄служат для растворения медных анодов и для получения ионов меди Cu²⁺, разряжающихся на катоде.

В растворе Iборфтористоводородная кислотаHBF₄увеличивает проводимость электролита и способствует образованию мелкокристаллического осадка. Аналогичное действие оказывает иH₂SiF₄в электролитеII.

Осаждение меди из борфтористоводородных электролитов происходит с высокой скоростью. Выход по току (катодный и анодный) приближается к 100%. Рассеивающая способность в пределах 40 ¸60%. Свободная борная кислота служит буфером для предотвращения образования свободной кислотыHF.

При увеличении температуры можно увеличивать плотность тока, например, для температуры 75°С плотность тока может составить 3,8А/дм², при плотности тока 4А/дм²скорость осаждения 50мкм/час.

Рассеивающая способность электролитов IиIIпримерно одинакова.

Пирофосфатные электролиты IIIпримерно близки по свойствам к цианистым. Электроосаждение меди в них протекает при высокой поляризации. Осадки получаются плотными и мелкозернистыми.

Медь в электролите находится в виде комплексного аниона [Cu(P₂O₇)₂]^6-. Он слабо диссоциирует наCu²⁺иP₂O₇^4-. При плотности тока порядкаI = 1,0¸1,5А/дм², выход по току ~100%.

Пирофосфат калия служит для предотвращения помутнения анода при осаждении на него нерастворимого соединения Cu(OH)₂) благодаря образованию комплексов меди.

Типичные дефекты гальванически осаждённых плёнок меди:

1) низкая прочность сцепления осаждённых плёнок меди с фольгой. Причина: плохое качество очистки фольги, неправильные режимы гальванического процесса.

2) Наличие крупнозернистых, сильно шероховатых участков на поверхности покрытия. Причина: наличие органических веществ в электролите, адсорбирующихся поверхностью.

3) Неравномерность по толщине слоя осаждённой меди. Причина: малая рассеивающая способность электролита.

4) Наличие проколов в слое меди в отверстиях. Причина: низкое качество химического меднения — плохо отработан технологический процесс.